目前，全球范圍內(nèi)已有四款RNAi療法ONPATTRO® (patisiran)、GIVLAARI® (givosiran)、OXLUMO™ (lumasiran)、Leqvio®* (inclisiran)獲批上市。隨著近年來RNAi療法獲批上市速度的加快，RNAi療法熱度逐漸興起，越來越多企業(yè)開始布局這一領(lǐng)域。

       RNAi（RNA Interference）即RNA干擾，是由外源或內(nèi)源性的雙鏈RNA（double-stranded RNA，dsRNA）導(dǎo)入細胞而引起的與dsRNA同源的mRNA降解，進而抑制相應(yīng)基因表達的現(xiàn)象，這一現(xiàn)象屬于轉(zhuǎn)錄后的基因沉默機制(Posttranscriptional gene Silencing，PTGS)。

       這一現(xiàn)象的基本過程主要包括以下3個步驟：（1）dsRNA進入細胞內(nèi)，細胞質(zhì)中的一種核酸內(nèi)切酶Dicer將dsRNA切成多個特定長度（21~26nt）的小分子雙鏈RNA，即siRNA（Small interfering RNA；小干擾RNA）;（2）siRNA在RNA解螺旋酶的作用下解鏈成正義鏈與反義鏈，其中反義鏈與體內(nèi)一些酶（包括內(nèi)切酶、外切酶、解旋酶等）結(jié)合形成RISC（RNA-induced silencing complex，RNA誘導(dǎo)的沉默復(fù)合物)；（3）RISC與對應(yīng)的同源mRNA特異性結(jié)合，發(fā)揮其核酸酶的功能在結(jié)合部位切割mRNA使之降解，失去相關(guān)基因的表達能力。

       圖1. RNAi的基本機制[1]

       在這一過程中，siRNA不僅能引導(dǎo)RISC切割同源單鏈mRNA，而且可作為引物與靶RNA結(jié)合并在RNA聚合酶(RNA-dependent RNA polymerase，RdRP）作用下合成更多新的dsRNA，新合成的dsRNA再由Dicer切割產(chǎn)生大量的次級siRNA，從而使RNAi的作用進一步放大，最終將靶mRNA完全降解。

       根據(jù)以上機制，RNAi可以用于高通量研究基因功能、基因敲除、基因表達調(diào)控以及基因治療等。

       RNAi療法現(xiàn)狀及進展

       RNAi現(xiàn)象最早在1995年由科研人員研究線蟲時發(fā)現(xiàn)，2002年《科學(xué)》雜志和美國科學(xué)促進會將 RNAi 技術(shù)評選為當年十大重大科學(xué)成就之首，相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)更是于2006年獲得諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎。然而，在這之后的十多年間該領(lǐng)域并無相關(guān)藥物上市，一直到2018年才有第一款RNAi療法patisiran獲批上市。

       目前，全球范圍內(nèi)已有四款RNAi療法ONPATTRO® (patisiran)、GIVLAARI® (givosiran)、OXLUMO™ (lumasiran)、Leqvio®* (inclisiran)獲批上市，值得一提的是這四款療法均由Alnylam Pharmaceuticals開發(fā)。

       表1.已上市RNAi療法

       Patisiran是全球第一個獲批上市的RNAi療法，其一種通過靜脈注射的RNAi藥物，靶向甲狀腺素運載蛋白（TTR）。通過靶向并沉默特異的信使RNA（mRNA），阻斷TTR蛋白的生成，這可能有助于減少沉積并促進TTR淀粉樣蛋白在外周組織中的清除，并恢復(fù)這些組織的功能。

       Givosiran是是繼Patisiran之后第二款獲得FDA批準上市的RNAi新藥。該藥靶向氨基乙酰丙酸合成酶1（ALAS1），每月給藥一次，可顯著降低誘導(dǎo)的肝 臟ALAS1水平，從而將神經(jīng)**血紅素中間產(chǎn)物氨基酮戊酸ALA和PBG降低到接近正常水平。通過減少這些中間產(chǎn)物的積累，givosiran有潛力預(yù)防或減少卟啉癥發(fā)作的發(fā)生，控制慢性癥狀，并減輕疾病負擔。

       Lumasiran是目前第三個獲批的RNAi療法，同時也是第一個被批準用于治療1型原發(fā)性高草酸尿癥PH1的藥物，其靶向羥基酸氧化酶1（HAO1）mRNA，該mRNA參與編碼乙醇酸氧化酶（glycolate oxidase，GO），而GO是一種可導(dǎo)致PH1缺陷的上游酶。Lumasiran通過降解HAO1 mRNA，減少GO的合成，抑制草酸生成，這也是目前唯一個被證明可以降低有害草酸水平的療法。

       Inclisiran是第四個獲批的RNAi療法，用于治療成人高膽固醇血癥及混合性血脂異常，其靶向PCSK9，通過皮下注射給藥，前兩次給藥間隔3個月，之后每6個月給藥一次。臨床研究顯示，對于使用最 大耐受劑量他汀類藥物治療后LDL-C仍無法達標的患者，Inclisiran可使LDL-C下降達52%。

       目前在全球范圍內(nèi)所有開發(fā)RNAi療法的公司中，屬Alnylam產(chǎn)品管線最為豐富。除了上述已上市的四款RNAi療法外，其研發(fā)管線尚有Vutrisiran、Fitusiran處在臨床III期階段，此外尚有部分產(chǎn)品處于I/II期階段。在此之外，還有Quark開發(fā)的QPI-1002、QPI-1007，Sylentis/PharmaMar開發(fā)的Tivanisiran，以及Dicerna開發(fā)的DCR-PHXC均處在臨床III期階段。

       表2.尚處于臨床III期的RNAi療法[2]

       除了上述已獲批的四款RNAi療法以及多個處在III期臨床階段的RNAi療法外，目前還有很多RNAi療法處在臨床早期的I/II期階段，其所針對的適應(yīng)癥也各有不同。整體來看，早期開發(fā)的RNAi療法適應(yīng)癥均為罕見病，但隨著RNAi療法領(lǐng)域研究的成熟，現(xiàn)階段有越來越多的針對常見病如各類腫瘤、乙肝、高血壓、非酒精性脂肪性肝炎（NASH）、2型糖尿病的RNAi療法處在臨床研究階段。

       RNAi療法優(yōu)勢及其遞送系統(tǒng)

       隨著相關(guān)藥物的連續(xù)獲批，關(guān)于RNAi療法的熱度也越來越高，那么相 對普通的小分子藥物與單克隆抗體而言，RNAi有何優(yōu)勢呢？其優(yōu)勢主要在以下幾點：

       （1）首先，小分子藥物與單抗均是通過與靶點蛋白的相應(yīng)的結(jié)合位點結(jié)合而實現(xiàn)其生理功能，而很多靶點蛋白位點成藥性差，無法通過相關(guān)小分子或者單抗的結(jié)合抑制/激動其生理功能，而RNAi直接從源頭出發(fā)，在基因?qū)用鎸⑾嚓P(guān)靶點的mRNA沉默，使其無法表達相關(guān)蛋白以達到治療的目的。

       （2）其次， RNAi的靶向性更強，siRNA只有在其反義鏈與目標mRNA完全堿基配對時才能發(fā)揮作用，相 對而言小分子或者單抗很容易發(fā)生脫靶。

       （3）最后，在藥物設(shè)計層面，小分子藥物的設(shè)計成功率大多數(shù)情況下依靠的是一次次對化合物的結(jié)構(gòu)修飾，花費大量精力、時間、資金后才有可能獲得活性良好的潛在藥物，而對RNAi而言，在測得相關(guān)疾病靶基因序列后即可初步確定相關(guān)藥物的基本化學(xué)結(jié)構(gòu)用于后期的藥物開發(fā)。

       當然，RNAi療法相 對小分子靶向藥物與單克隆抗體也有其自身缺點，其主要開發(fā)難度在于外源性siRNA要進入胞內(nèi)發(fā)揮作用需要繞過一系列正常生理活動，如機體對外源性物質(zhì)的免疫識別、腎 臟的過濾與清除、跨膜運輸、以及核酸酶的降解等。目前解決這一問題的方案主要是通過合適的結(jié)構(gòu)修飾，結(jié)合藥物遞送系統(tǒng)來實現(xiàn)的。

       在藥物遞送系統(tǒng)方面，目前行業(yè)內(nèi)主流的并且已經(jīng)在多項臨床試驗運用并且得到上市驗證的遞送系統(tǒng)包括脂質(zhì)體納米顆粒（LNP，Lipid Nanoparticles）、GalNac-siRNA 偶聯(lián)物系統(tǒng)等。

       圖2. LNP與GalNac-siRNA對比[3]

       其中，LNP是研究最久最成熟的RNAi 藥物遞送系統(tǒng)，第一個上市的RNAi藥物 patisiran即采用了 LNP 遞送系統(tǒng)。一般認為，LNP通過非共價親和力和細胞膜結(jié)合，并通過內(nèi)吞作用進入細胞，進入細胞后mRNA逃離內(nèi)吞小泡，被釋放到細胞質(zhì)中表達靶蛋白。

       GalNAc-siRNA 偶聯(lián)技術(shù)則是Alnylam 率先研發(fā)出的新一代RNAi 藥物導(dǎo)入系統(tǒng)，目前已上市的第二、三、四款RNAi療法Givosiran、Lumasiran、Inclisiran均采用了該技術(shù)。GalNAc 是唾液酸受體 (ASGPR) 的靶向性配體, 可以使相關(guān)siRNA的靶向更為精準，且相關(guān)藥物的開發(fā)也證明了其安全性。

       結(jié)語

       目前，隨著RNAi技術(shù)的日漸成熟，關(guān)于各類疾病的基因?qū)用娴牟±硌芯恳苍絹碓缴钊?，同時越來越多新的藥物遞送系統(tǒng)被開發(fā)并被運用于臨床研究中，相信隨著相關(guān)研究技術(shù)的進一步發(fā)展，RNAi療法將從目前的罕見病逐步擴展到常見病領(lǐng)域，給相關(guān)患者帶來更多治療選擇。

       參考來源

       [1] RNAi therapeutics: a potential new class of pharmaceutical drugs

       [2]各公司官網(wǎng)/ClinicalTrials.gov

       [3] Alnylam Pharmaceuticals官網(wǎng)

       作者簡介：醫(yī)藥Max，醫(yī)藥行業(yè)從業(yè)者，主要從事新藥臨床試驗開發(fā)工作，熟悉新藥開發(fā)動態(tài)。